دانلود تحقیق خالص سازی اتانول به روش تقطیر ساده

دانلود تحقیق خالص سازی اتانول به روش تقطیر ساده

عنوان آزمایش: تقطیر
هدف: خالص سازی اتانول به روش تقطیر ساده

تئوری آزمایش
تقطیر
مقدمه:
روشهای مختلفی برای جداسازی مواد اجزای سازنده یک محلول وجود دارد که یکی از این روشها فرایند تقطیر می‌باشد در روش تقطیر جداکردن اجزاء یک مخلوط ، از روی اختلاف نقطه جوش آنها انجام می‌گیرد. تقطیر ، در واقع ، جداسازی فیزیکی برشهای نفتی است که اساس آن ، اختلاف در نقطه جوش هیدروکربنهای مختلف است. هر چه هیدروکربن سنگینتر باشد، نقطه جوش آن زیاد است و هر چه هیدروکربن سبکتر باشد، زودتر خارج می‌شود.
تقطیر در عمل به دو روش زیر انجام می‌گیرد. روش اول شامل تولید بخار از طریق جوشاندن یک مخلوط مایع ، سپس میعان بخار ، بدون اینکه هیچ مایعی مجددا به محفظه تقطیر بازگردد. در نتیجه هیچ مایع برگشتی وجود ندارد. در روش دوم قسمتی از بخار مایع شده به دستگاه تقطیر باز می‌گردد و به صورتی که این مایع برگشتی در مجاورت بخاری که به طرف مبرد می‌رود قرار می‌گیرد. هر کدام از این روشها می‌توانند پیوسته یا ناپیوسته باشند.
تقطیر، معمولترین روشی است که برای تخلیص مایعات به کار می رود. دراین عمل مایع را به کمک حرارت تبخیر می کنند و بخار مربوطه را در ظرف جداگانه ای متراکم می کنند و محصول تقطیر را بدست می آورند. چنانچه ناخالصیهای موجود در مایع اولیه فرار نباشند، در باقی مانده تقطیر به جا می مانند و تقطیر ساده جسم را خالص می کند. در صورتی که ناخالصیها فرار باشند، تقطیر جزء به جزء مورد احتیاج خواهد بود.
اگر فقط یک ماده فرار بوده و اختلاف نقطه ی جوش این ماده با ناخالصی های موجود در آن زیاد باشد (حدود ۳۰ درجه) می توان برای جدا کردن این ماده از ناخالصی ها از تقطیر ساده استفاده نمود. از تقطیر ساده معمولا در جداسازی مخلوط مایعاتی استفاده می شود که نقطه ی جوشی در محدوده ۴۰ تا ۱۵۰ درجه دارند زیرا در دمای بالاتر از ۱۵۰ درجه بسیاری از ترکیبات آلی تجزیه می شوند ودر دمای جوش کمتر از ۴۰ درجه مقدار زیادی از مایع در ضمن تقطیرهدر می رود.

تقطیر:
همان طور که گفته شد ، تبخیر یک مایع و تراکم بخارات دراثر سرما (میعان) و جمع آوری قطرات در ظرف دیگر را تقطیر می گویند که عادی ترین روش برای خالص نمودن مایعات می باشد. برای تخلیص مایعات چهار نوع تقطیر در آزمایشگاه مورد استفاده قرار می گیرد:
۱- تقطیر ساده
۲- تقطیر در فشار کم
۳- تقطیر به وسیله ی بخار آب
۴- تقطیر جزء به جزء

۱- تقطیر ساده
وجودناخالصی های غیرفرّاردرمایع سبب کاهش فشاربخارآن می شود ، زیرا وجودجزء غیر فرار به مقدار زیاد ،غلظت جزء اصلی فرّار را پایین می آورد وقابلیت تبخیر مایع کم می شوداماپس از تقطیر در باقیمانده ی تقطیرباقی می ماند ومایع به صورت خالص تقطیر می شود.
به طورکلی ، بخاراتی که در سطح مایع است بیشتر از جسم فرّار تشکیل شده است و کمتر از جسم غیر فرّار است. ( قانون رائولت و دالتون )
چنانچه مخلوطی از دو یا چند مایع داشته باشیم و دمای جوش آن ها
به حد کافی با هم تفاوت داشته باشد ، جدا کردن آن ها از طریق تقطیر ساده امکان پذیراست. ابتدا مایعی که نقطه ی جوش کمتری دارد تقطیر می شود و سپس اجزاء دیگر مخلوط ،به تناسب افزایش دمای جوششان تقطیر می شوند و بدین ترتیب می توان آن ها را از یک دیگر جدا نمود. می توان گفت اختلاف نقطه ی جوش باید بیش از ۸۰ درجه ی سانتیگراد باشد.
برای تقطیر ساده ، بالن تقطیر (فلاسک) ، مُبرد ، رابط ، دماسنج ، و بالن دریافت کننده لازم است. نحوه آماده کردن دستگاه مطابق شکل زیر است در تقطیر یک مایع خالص ،درجه حرارت دهانه ی خروجی رابط بادرجه حرارت مایع جوشان بالن تقطیر ، چنانچه بالن زیاده ازحد گرم نشود،یکسان است. چنانچه فقط اندازه گیری دمای جوش ،مورد نظر باشد، می توان بدون مُبرد مقدار دمای جوش را تعیین کرد.